2021年人体内的乳酸代谢
人体内的乳酸（C３H６O３）
代谢
欧阳光明（2021.03.07）
文／徐占胜
乳酸是人体代谢过程中的一种重要中间产物，它与糖代谢、脂类代谢、蛋白质代谢以及细胞内的能量代谢关系密切。本文从产生和消除这两个方面阐明它的代谢过程及其生物学意义。
1乳酸（C３H６O３）的产生
人体内的乳酸源于葡萄糖（C６H１２O６）和糖元的酵解过程。代谢过程十分复杂，需要众多的酶参与，这些酶都存在于细胞质基质中，因此，产生乳酸的场所是细胞质基质。具体过程可用如下反应式简单表示：
C６H１２O６2C３H６O３+2ATP
C６H１２O６（单位：糖元）2C３H６O３+3ATP
糖酵解是细胞广泛存在的代谢途径，特别是在耗能较多的组织细胞（如神经细胞、骨髓细胞、骨骼肌细胞和血红细胞）内更加活跃。但是，不同的细胞或同一细胞在不同状态下，乳酸的产生量有着显著的差异。如骨骼肌细胞正常状态下肌乳酸浓度为1mmoL·kg-1湿肌，而在剧烈运动时却高达39mmoL·kg-1湿肌。为什么会有如此大的差异呢?
正常生理状态下，细胞内的糖分解速度较慢，产生的丙酮酸和NADH较少，并且绝大多数的丙酮酸可进入线粒体内被彻底氧化分解；大部分NADH通过线粒体膜上的电子穿梭系统将一对电子传递给线粒体内的NAD+，参与丙酮酸的氧化过程，自身转变为NAD+。细胞质基质中只存留少量的丙酮酸和NADH，在乳酸脱氢酶的作用下，生成乳酸。
运动时，随着细胞内ATP和CP的消耗，细胞质内的ADP、AMP、Pi和肌酸大大增加，激活了细胞内的糖分解过程，产生大量的丙酮酸和NADH，而且，其生成速率远远超过线粒体内的氧化速率，结果，丙酮酸和NADH在细胞质基质中大量积累，导致细胞内产生较多的乳酸。
另外，缺氧亦是引起乳酸增加的重要原因。当人处于缺氧或剧烈运动时，细胞供氧不足，线粒体内丙酮酸和NADH的氧化分解过程受抑制，从而导致丙酮酸和NADH在细胞质基质中大量积累，加快了乳酸的生成。
总之，细胞无时不在产生乳酸，但产量却因细胞活动状态和给氧状况的不同而有差异，具体可用下图表示：
糖酵解过程中，除有乳酸的生成外，还伴有能量的释放和ATP 的合成，但利用率比有氧呼吸低得多（有氧分解1分子葡萄糖形成36分子的ATP）。那么，糖、酵解过程为什么仍广泛存在呢?
原来糖酵解是人体细胞，特别是剧烈运动时骨骼肌的主要能量来源。
短时剧烈运动时能量来源相对分配表（%）
运动时间（s）磷酸原供能糖酵解供能
有氧代谢供
能
10 53 44 3 30 23 49 28
由表中数据可知，糖酵解供能占总能耗的比例极高，因此糖酵解的存在保证了细胞对能量的需求，特别是满足了剧烈运动时对能量的快速大量需求。
2乳酸（C３H６O３）的消除
虽然，伴随着乳酸的产生，人体可以获得大量的能量，对各项生命活动的完成十分重要，但是乳酸的存在，特别是当它大量存在时，会导致人体内环境稳态的丧失，尤其是固有的酸碱平衡将被打破，轻则代谢紊乱，重则危及生命，因此，人体内必须消除乳酸，具体过程如下：
2.1直接氧化分解为CO２和H２O
在氧气充足的条件下，骨骼肌、心肌或其它组织细胞能摄取血液中的乳酸，在乳酸脱氢酶的作用下，将乳酸转变成丙酮酸，然后进入线粒体被彻底氧化分解，生成ＣＯ２和Ｈ２Ｏ。在该过程中，贮藏在乳酸中的能量被彻底释放出来，参与细胞和生物体的各项生命活动。
2.2经糖异生途径生成葡萄糖和糖元
运动时，肌乳酸大量产生并进入血液，使得血乳酸的浓度大大升高，激活肝脏和骨骼肌细胞中的糖异生途径，将大量的乳酸转变成葡萄糖，并且释放入血液，以补充运动时血糖的消耗；运动结束后，糖异生途径进一步加强，生成的葡萄糖用于糖元的合成，用以恢复细胞中的糖元储备。
在糖异生过程中，要吸收大量的H+，因此通过该过程可维护人体内环境的酸碱平衡，使机体内环境重新恢复稳态。
2.3用于脂肪酸、丙氨酸等物质的合成
在肝脏细胞中，乳酸经由丙酮酸、乙酰辅酶A途径转变为脂肪酸、胆固醇、酮体和乙酸等物质，亦可经由丙酮酸，通过氨基转换作用生成丙氨酸，参与蛋白质代谢。
2.4随尿液和汗液直接排出
上述2.1和2.2是乳酸消除的主要途径，2.4过程消除量极少，仅占总消除量的5%左右。经过上述4个过程可以消除细胞和组织内乳酸的积存，其生理意义在于：（1）释放并利用残存于乳酸中的化学能；（2）维持内环境的稳态；（3）消除细胞中的乳酸，确保糖酵解持续稳定地进行，为生命活动提供稳定的能量来源；（4）实现糖类、脂类、蛋白质的相互转变，合成人体所必需的其它化合物。
总之，人体无时不在产生乳酸，运动时则更为强烈；同时，人体又可通过自身的各种代谢途径加以消除，以确保内环境的稳定，以利于各项生命活动的正常进行。
人体内的乳酸代谢(最新整理)
人体内的乳酸（C３H６O３）代谢 文／徐占胜 乳酸是人体代谢过程中的一种重要中间产物，它与糖代谢、脂类代谢、蛋白质代谢以及细胞内的能量代谢关系密切。本文从产生和消除这两个方面阐明它的代谢过程及其生物学意义。 1乳酸（C３H６O３）的产生 人体内的乳酸源于葡萄糖（C６H１２O６）和糖元的酵解过程。代谢过程十分复杂，需要众多的酶参与，这些酶都存在于细胞质基质中，因此，产生乳酸的场所是细胞质基质。具体过程可用如下反应式简单表示： C６H１２O６2C３H６O３+2ATP C６H１２O６ （单位：糖元）2C３H６O３+3ATP 糖酵解是细胞广泛存在的代谢途径，特别是在耗能较多的组织细胞（如神经细胞、骨髓细胞、骨骼肌细胞和血红细胞）内更加活跃。但是，不同的细胞或同一细胞在不同状态下，乳酸的产生量有着显著的差异。如骨骼肌细胞正常状态下肌乳酸浓度为1mmoL·kg-1 湿肌，而在剧烈运动时却高达39mmoL·kg-1 湿肌。为什么会有如此大的差异呢? 正常生理状态下，细胞内的糖分解速度较慢，产生的丙酮酸和 NADH 较少，并且绝大多数的丙酮酸可进入线粒体内被彻底氧化分解；大部分 NADH 通过线粒体膜上的电子穿梭系统将一对电子传递给线粒体内的 NAD+，参与丙酮酸的氧化过程，自身转变为 NAD+。细胞质基质中只存留少量的丙酮酸和 NADH，在乳酸脱氢酶的作用下，生成乳酸。 运动时，随着细胞内 ATP 和 CP 的消耗，细胞质内的 ADP、AMP、Pi 和肌酸大大增加，激活了细胞内的糖分解过程，产生大量的丙酮酸和 NADH，而且，其生成速率远远超过线粒体内的氧化速率，结果，丙酮酸和 NADH 在细胞质基质中大量积累，导致细胞内产生较多的乳酸。 另外，缺氧亦是引起乳酸增加的重要原因。当人处于缺氧或剧烈运动时，细胞供氧不足，线粒体内丙酮酸和 NADH 的氧化分解过程受抑制，从而导致丙酮酸和 NADH 在细胞质基质中大量积累，加快了乳酸的生成。 总之，细胞无时不在产生乳酸，但产量却因细胞活动状态和给氧状况的不同而有差异，具体可用下图表示：
乳酸酸中毒(内容清晰)
一例乳酸酸中毒的护理查房 时间：2015年8月26日13:00-14:30 地点：内分泌科大厅会议室 参加人员：护士长：郭光霞，主管护师：张国珍，孙占良护师：岳晓云，周晓雪，王丹，曹叶新，张琪，谭小雪护士：马羚周琳琳 岳晓云（查房者）：“大家好，今天我们来针对26床病人王运印的病例进行一次护理查房，进一步加强对乳酸酸中毒疾病更深刻的认识，更好的对病人进行护理，希望能够得到大家的配合。现在我们由责任护士（马羚）来介绍 目的 ●了解乳酸酸中毒的定义、病因、临床表现 ●掌握乳酸酸中毒的护理要点 定义 ●乳酸由丙酮酸还原而成，是糖中间代谢产物，当缺氧或丙酮酸未及氧化时即还原为乳酸。 各种原因引起血乳酸水平升高而导致的酸中毒称为乳酸性酸中毒。 病因 ● 1.缺氧 ●人体在缺氧的情况下会造成乳酸的生成明显增加。心、肺功能障碍或者血管阻塞均可 造成氧气供应不足，此外多种休克（心源性、内毒素性、低血容量性）、贫血、心衰、窒息、CO中毒等也是造成机体缺氧的原因。 ● 2.药物应用 ●双胍类、山梨醇、木糖醇、甲醇、乙醇等醇类药物、扑热息痛以及水杨酸盐的应用均 可引起体内乳酸堆积。其中双胍类药物尤其是降糖灵能增强无氧酵解，抑制肝脏及肌肉对乳酸的摄取，抑制糖异生作用，故有致乳酸性酸中毒的作用。 ● 3.系统性疾病 ●见于糖尿病、恶性肿瘤（白血病等）、肝病（急性病毒性或药物中毒性肝炎伴功能衰 竭）、严重感染（败血症等）、尿毒症、惊厥、胰腺炎及胃肠病等。系统性疾病常引起机体肝肾功能障碍，导致体内多余的乳酸无法代谢排出体外，引起乳酸堆积。 ● 4.先天性代谢异常 有先天性葡萄糖6-磷酸酶缺陷（第1型糖原累积病）、丙酮酸脱氢酶及羧化酶缺陷、果糖1、6二磷酸酶缺陷、氧化磷酸化缺陷者可引起体内乳酸代谢异常，导致酸中毒。 临床表现 ●乳酸性酸中毒的临床表现特异性不强，视病因不同而异。 ●症状轻者可仅有恶心、腹痛、食欲下降、头昏、嗜睡、呼吸稍深快。病情较重或严重患 者可有恶心、呕吐、头痛、头昏、全身酸软、口唇发绀、低血压、体温低、脉弱、心率
2021年人体内的乳酸代谢
人体内的乳酸（C３H６O３） 代谢 欧阳光明（2021.03.07） 文／徐占胜 乳酸是人体代谢过程中的一种重要中间产物，它与糖代谢、脂类代谢、蛋白质代谢以及细胞内的能量代谢关系密切。本文从产生和消除这两个方面阐明它的代谢过程及其生物学意义。 1乳酸（C３H６O３）的产生 人体内的乳酸源于葡萄糖（C６H１２O６）和糖元的酵解过程。代谢过程十分复杂，需要众多的酶参与，这些酶都存在于细胞质基质中，因此，产生乳酸的场所是细胞质基质。具体过程可用如下反应式简单表示： C６H１２O６2C３H６O３+2ATP C６H１２O６（单位：糖元）2C３H６O３+3ATP 糖酵解是细胞广泛存在的代谢途径，特别是在耗能较多的组织细胞（如神经细胞、骨髓细胞、骨骼肌细胞和血红细胞）内更加活跃。但是，不同的细胞或同一细胞在不同状态下，乳酸的产生量有着显著的差异。如骨骼肌细胞正常状态下肌乳酸浓度为1mmoL·kg-1湿肌，而在剧烈运动时却高达39mmoL·kg-1湿肌。为什么会有如此大的差异呢? 正常生理状态下，细胞内的糖分解速度较慢，产生的丙酮酸和NADH较少，并且绝大多数的丙酮酸可进入线粒体内被彻底氧化分解；大部分NADH通过线粒体膜上的电子穿梭系统将一对电子传递给线粒体内的NAD+，参与丙酮酸的氧化过程，自身转变为NAD+。细胞质基质中只存留少量的丙酮酸和NADH，在乳酸脱氢酶的作用下，生成乳酸。
运动时，随着细胞内ATP和CP的消耗，细胞质内的ADP、AMP、Pi和肌酸大大增加，激活了细胞内的糖分解过程，产生大量的丙酮酸和NADH，而且，其生成速率远远超过线粒体内的氧化速率，结果，丙酮酸和NADH在细胞质基质中大量积累，导致细胞内产生较多的乳酸。 另外，缺氧亦是引起乳酸增加的重要原因。当人处于缺氧或剧烈运动时，细胞供氧不足，线粒体内丙酮酸和NADH的氧化分解过程受抑制，从而导致丙酮酸和NADH在细胞质基质中大量积累，加快了乳酸的生成。 总之，细胞无时不在产生乳酸，但产量却因细胞活动状态和给氧状况的不同而有差异，具体可用下图表示： 糖酵解过程中，除有乳酸的生成外，还伴有能量的释放和ATP 的合成，但利用率比有氧呼吸低得多（有氧分解1分子葡萄糖形成36分子的ATP）。那么，糖、酵解过程为什么仍广泛存在呢? 原来糖酵解是人体细胞，特别是剧烈运动时骨骼肌的主要能量来源。 短时剧烈运动时能量来源相对分配表（%） 运动时间（s）磷酸原供能糖酵解供能 有氧代谢供 能 10 53 44 3 30 23 49 28
乳酸的产生与排除
探讨有关乳酸的产生与排除问题 【摘要】长期以来，乳酸(lactate) 一直被运动教练、体育教师、运动员、以及一般社会大众，认为是引起肌肉疲劳(muscle fatigue)、肌肉酸痛(muscle soreness) 、肌肉痉挛(muscle cramp)、无氧阈值(anaerobic threshold)和氧债(oxygendebt) 的主要原因。其实，这种认识是不完全和不正确的。所以系统，明确分析乳酸的产生及排除原理、是提高教练员、运动员运动理论知识水平的最好途径。 【关键词】乳酸；肌肉疲劳；肌肉酸痛；肌肉痉挛；无氧阈值；氧债；乳酸的产生及排除；运动理论 0 引言 在日常训练及授课中，经常听到有关乳酸与“肌肉酸痛”密切关连的错误论调被提出来，例如：“大量丙酮酸异化为乳酸，乳酸堆积造成爬山后肌肉酸痛”。“因乳酸堆积而造成肌肉酸痛”。“长跑活动后产生肌肉酸痛的原因是机体处于缺氧状态，产生大量乳酸”。“少运动的人，有氧代谢的能力亦通常较低，偶尔进行运动时，肌肉内的血液供应不足，就会产生一些酸性物质(例：乳酸)。由于未能把这些物质及时排出体外或氧化掉，积聚起来就会刺激到肌肉中的神经末梢，或引起渗透压的变化，令水分增加渗入肌肉纤维内，使肌肉膨胀，这些现象都会导致肌肉酸痛……只要勤加锻炼，运动后就不会那么容易感到肌肉酸痛了”。 其实，乳酸在激烈运动过程中的堆积，确实会形成肌肉pH值的下降，造成肌肉酵素活性的降低，进而形成肌肉活动的疲劳现象(急性肌肉酸痛)，但是，运动后1至3天的迟发性肌肉酸痛( delayedonset muscle soreness，简称DOMS)现象，根本就与乳酸的形成没有显著关连。 1 乳酸的产生原理 有两个理由可以简要说明乳酸与迟发性肌肉酸痛无关。首先，在激烈运动后1至2小时，血乳酸的浓度即恢复到安静休息水准，运动后1至2天才出现迟发性肌肉酸痛的运动者，其血乳酸的浓度根本没有显著上升；其次，在测试试验中2000名同时参与长跑竞赛的运动员，很有4%参赛者，发生了迟发性肌肉酸痛的症状，另一部份90%则没有这种困扰。因此，突然急剧增加运动量与运动强度、进行大量的肌肉离心收缩(eccentric contraction) 运动，才是造成迟发性肌肉酸痛的主要原因，这是因为高强度的运动造成了肌肉纤维的轻微断裂伤害。 体育生化理论发展的早期，乳酸被认为是无氧性激烈运动下的产物，肌肉在缓慢的氧化代谢过程中，并不会产生乳酸。人体在轻负荷的运动条件下，会将葡萄糖(glucose) 糖解(glycolysis)代谢成丙酮酸(pyruvate)，然后再代谢分解进入Krebs 循环，氧化产生大量能量。其实，这种说法并不正确。 人体在安静休息时，消化系统、骨骼肌、红血球和肝脏等部位都会产生乳酸；血乳酸的排除，则透过循环系统的输送，在肝脏与肾脏中再合成葡萄糖，或者直接氧化代谢产生能量。休息时，血中乳酸所以能够维持1 mM/L的原因，在于乳酸的产生与排除达到平衡。由于乳酸是糖解作用的产物(产生的速度快)，而且分子较小、容易通透过细胞膜，在葡萄糖的代谢反应过程中，是相当重要的中间产物(intermediate)。而且，人体在进食后也会增加血液中的乳酸浓度，同时达成降低胰岛素分泌与输送碳水化合物的双重功能。 2 乳酸的排除原理
乳酸的生成规律
谷氨酸发酵过程中乳酸的生成规律 兰柳叶 攀枝花学院生物与化学工程学院四川攀枝花617000 摘要：谷氨酸作为食品工业重要的添加剂和鲜味剂，发酵法生产谷氨 酸是目前最常使用的方法。目前工业上应用的谷氨酸产生菌有谷氨酸 棒状杆菌、乳糖发酵短杆菌、散枝短杆菌、黄色短杆菌、噬氨短杆菌 等。我国常用的菌种有北京棒状杆菌、纯齿棒状杆菌等。 关键词：谷氨酸菌乳酸丙酮酸脱羧酶谷氨酸发酵过程生物素菌 体糖酵解葡萄糖三羧酸循环酮戊二酸 1 菌体代谢中与乳酸生成机制有关的三个基础知识 1．1 谷氨酸的发酵机制 谷氨酸的生物合成途径主要涉及的是糖酵解(EMP)和三羧酸循环(TCA)反应等。当谷氨酸发酵时，糖的降解分为两个阶段，第一阶段为EMP途径，即一分子葡萄糖生成两分子的丙酮酸，释放能量合成ATP。生成的丙酮酸可被NADH。还原成乳酸或酒精。第二阶段是在有氧存在的情况下，因NADH：被分子氧氧化，丙酮酸经过氧化脱羧作用变成乙酰辅酶A后，进入三羧酸循环。三羧酸循环过程中当生成仅一酮戊二酸时，由于谷氨酸产生菌的仪一酮戊二酸脱氢酶活力低，会造成一酮戊二酸积累，此时在NH4+存在的情况下，一酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的作用下，转变为谷氨酸。 1．2 菌体细胞内丙酮酸转化成谷氨酸的过程比葡萄糖转化成丙酮酸的过程所需或放出的能量要大得多。 葡萄糖的降解过程中，1分子葡萄糖进行糖酵解时只生成2分子ATP。而1分子葡萄糖彻底有氧氧化时却能生成38分子ATP。所以绝大多数组织细胞通过糖的有氧氧化获取能量。但是，由于糖的有氧氧化和三羧酸循环所涉及的酶系较多，且反应条件较为苛刻，所以一般而
言，二步反应较一步反应进行的难度要大多，只有在菌种活力旺盛、条件适宜时，二步反应才得以高效进行。如果菌体内酶活力较差，二步反应受阻，菌体获得能量的方式就会由二步反应慢慢趋向于一步反应，对葡萄糖只进行初步降解而获得少量能量维持自身的生存，同时由于二步反应的减慢，导致了菌体内丙酮酸的积累。 1．3 在化学平衡的反应动力学中，反应物与生成物的浓度决定了反应的方向。谷氨酸菌体内乳酸的生成，其根本原因和菌体内的代谢途径有关。其中丙酮酸生成乳酸的反应是可逆的，丙酮酸可以通过丙酮酸脱羧酶作用，生成乳酸，乳酸也可以通过糖异生作用即在乳酸脱氢酶作用下把乳酸转变丙酮酸和葡萄糖。 如果菌体内丙酮酸积累，浓度较大，则反应中生成乳酸的速率大于生成丙酮酸的速率，在生产中表现为乳酸升高；如果菌体内丙酮酸浓度降低，则反应中乳酸生成丙酮酸的速率大于丙酮酸生成乳酸的速率，在生产中表现为乳酸降低。如果发酵过程中始终保持顺畅的代谢流，使丙酮酸浓度维持在一个较低的水平，则相应乳酸的生成量也较少，葡萄糖转化成谷氨酸的代谢流便会高效进行。 2 谷氨酸发酵过程中乳酸产生的类型及应对策略 2．1谷氨酸正常发酵过程中一般乳酸产生量较低，中间过程至发酵结束时乳酸一般维持在0．2％以下。由于谷氨酸发酵工艺普遍使用生物素亚适量控制工艺，由于培养基配方中对生物素的限量添加，限制了一步反应的速率，使得葡萄糖至丙酮酸的反应较为平稳。另外通过对谷氨酸菌种生长控制条件的控制，如温度、风量、pH等，使得丙酮酸至谷氨酸的二步反应也较平稳，这就保证了葡萄糖最大限度的生成谷氨酸。对于正常谷氨酸发酵而言，乳酸的生成量较少，一般情况下不超过0．2％。 2．2谷氨酸发酵中前期乳酸升高，可高达0．8％，但自中后期开始，乳酸会慢慢降低至正常范围。此种情况的出现一般可分为以下三个原因： 2．2．1 谷氨酸发酵中前期溶解氧相对较低引起 由于发酵中前期菌体营养成分较充分，活力较旺盛，葡萄糖降解的速度非常快，此时如果发酵液通风量或搅拌转速过低造成溶氧较差，则菌体内糖的有氧氧化与糖酵解同时高效进行，当丙酮酸含量升高时，部分丙酮酸被还原为乳酸。但随着发酵的进行，生物素的逐步
乳酸生成与消除
一、乳酸与运动能力的关系 (一)乳酸生成与运动能力 在以糖酵解为主要供能方式的速度耐力型项目中，运动时乳酸生成愈多，则糖酵解供 能能力愈强，利于保持速度耐力，提高运动成绩。研究表明，短时间激烈运动时，最大血 乳酸水平与运动成绩密切相关。 (二)乳酸消除与运动能力 乳酸消除的代谢去路主要是在骨骼肌、心肌中氧化为丙酮酸，最终通过三羧酸循环氧化为 二氧化碳和水。显然，乳酸的消除主要取决于有氧代谢能力。研究表明，训练水平愈高， 血乳酸的消除能力也愈强。在优秀长跑选手和无训练者的对比研究中发现，训练水平高者，琥珀酸脱氢酶活性是未训练者的2.5倍，苹果酸脱氢酶活性也有明显提高，这为运动后乳 酸的快速氧化提供了可能。 每分子乳酸彻底氧化可生成18分子ATP，乳酸作为重要的氧化基质，为肌肉提供了一定 的能量。同时，提高乳酸转运速率可减少肌肉pH值的下降幅度，延缓疲劳的产生，这时 保持糖酵解供能能力有重要作用。 二、运动时肌乳酸的生成机理 糖酵解是生物体内普遍存在的一种代谢方式，正常生理条件下也有乳酸生成。如表皮、神经、视网膜、肾髓质和红细胞等细胞内糖酵解很活跃。同位素的研究进一步证明，细胞 都能在正常生理条件下产生乳酸，包括骨骼肌细胞。 安静状态下，肌肉代谢率低，以氧化脂肪酸为主，亦有低速率乳酸生成。骨骼肌乳酸 浓度约为1毫摩尔／千克湿肌。运动时，骨骼肌是产生乳酸的主要场所。乳酸的生成与骨 骼肌肌纤维类型、运动强度及持续时间有密切关系。 (一)短时间极量运动乳酸的生成 肌细胞磷酸原储量很少，维持最大功率运动的时间不到10秒。在超过数秒的极量运 动中，随着ATP、CP的消耗，细胞内ADP、AMP、磷酸和肌酸的含量逐渐增多，它们可激活糖原分解，使糖酵解速度大大加快，约在运动30—60秒达到最大速度，肌乳酸迅速 增多，直至运动结束。在竭尽全力的自行车运动中，肌乳酸浓度可高达39毫摩尔／千克 湿肌。10、30、90秒极量运动期间，糖酵解供能占总能量消耗的相对百分数，充分显示 乳酸的生成在维持短时间极量运动能力中的重要性。 (二)亚极量运动时乳酸的生成 长时间亚极量运动时，体内处于最大摄氧量以下，运动肌的能量主要由糖、脂的有氧 代谢提供。但在运动开始时，肌内仅有少量的血液供应，结合在肌红蛋白和血红蛋白上的 储存氧只能供少量肌糖原氧化产能，远不能满足运动肌的需要。而通过整体调节提高肌肉 血液供应，需花费数分钟时间。其结果，在运动开始的数分钟内，由于局部性缺血引起的 暂时供氧不足，导致乳酸生成量增加。大约在运动5—10分钟获得稳态氧耗速率后，糖酵
第二章 人体运动时物质及能量的代谢汇总
第二章人体运动时物质及能量的代谢 一．选择题 1．在机体处在安静状态下，肌肉中ATP可将其分子内的～P转移给（ D ）。A．磷酸贮存B．草酸贮存C．乳酸贮存D．肌酸贮存 2．下列不属于高能磷酸化合物的是（ C ）。 A．A TP B．ADP C．AMP D．磷酸肌酸 3．体内多数生理、生化的直接供能者是（ A ）。 A．ATP B．UTP C．GTP D．TTP E．CTP 4．体内组织中能量的储存形式是（ C ）。 A．ATP B．ADP C．磷酸肌酸D．肌酸E．CTP 5．糖酵解是在（ B ）。 A．细胞膜上进行的B．细胞质中进行的C．细胞核中进行的D．线粒体中进行的E．溶酶体中进行的 6．糖酵解的主要产物是（ E ）。 A．草酸+2分子ATP B 丁酸+2分子ATP C．硫酸+2分子ATP D．碳酸+2分子ATP E．乳酸+2分子ATP 7．三羧酸循环在下列哪个部位进行？（C ） A．细胞膜B．细胞质C．线粒体D．微立体E．溶酶体 8．1分子乙酰C oA进入三羧酸循环彻底氧化分解产生的ATP分子数为（ C ）。A．4 B．8 C．12 D．14 E．18 9．下列哪些物质在三羧酸循环中含有，而在糖酵解中不含有？（ E ）。A．6—磷酸果糖B．三磷酸甘油醛C．丙酮酸D．磷酸二羟丙酮E．琥珀酸 10．三羧酸循环反应有四次脱氢，其部位在（BCDE ）。 A．丙酮酸→乙酰C oA B．异柠檬酸→草酰琥珀酸（或a—酮戊二酸）C．a—酮戊二酸→琥珀酰C oA D．琥珀酸→延胡索酸E．苹果酸→草酰乙酸 11．三羧酸循环的起始酶是（ A ）。 A．柠檬酸合成酶B．琥珀酸脱氢酶C．苹果酸脱氢酶D．异柠檬酸脱氢酶 12．三羧酸循环主要在亚细胞器的哪个部分进行？（ D ）。 A．细胞浆B．内质网C．微粒体D．线粒体 13．下列有关三羧酸循环的叙述中，错误的是（ A ）。 A．氟乙酸抑制柠檬酸脱氢酶B．草酰乙酸的补充主要依赖于丙酮酸的羧化反应C．是糖、脂肪、和氨基酸互变的桥梁D．循环中的某些成分可用于合成其他物质 14．1分子葡萄糖在进行有氧氧化的主要产物有（ D ）。 A．6分子CO2、6分子H2O、6分子ATP B．12分子CO2、12分子H2O、20分子ATP C．6分子CO2、6分子H2O、30分子ATP D．6分子CO2、6分子H2O、38分子ATP E．6分子CO2、6分子H2O、12分子ATP 15．下列能和草酸乙酸结合，构成柠檬酸参加三羧酸循环的物质是（ B ）。
人体的无氧代谢供能系统
第二章人体的无氧代谢供能系统 糖，脂肪和蛋白质是人体的三大细胞燃料，它们经过生物氧化将分子内储存的能量释放出来，并转换成ATP-----人体生命活动的直接能源。在缺氧状态下体内能源物质的代谢，释放能量的过程，称为无氧代谢，包括磷酸原功能系统和糖酵解供能系统。。在氧充足的条件下，糖、脂肪和蛋白质的彻底氧化分解，称为有氧代谢供能系统。本章重点介绍磷酸原供能系统和糖酵解功能系统的供能。 第一节人体的能量代谢 能量代谢指人体与外界环境之间的能量交换和人体内能量转移的过程。 生物氧化：物质在生物体内进行氧化称为生物氧化(biological oxidation),主要是糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成二氧化碳和水的过程。其中有相当一部分能量可使ADP磷酸化生成ATP，供生命活动之需，其余能量主要以热能形式释放，可用于维持体温。 生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子,遵循氧化还原反应的一般规律。物质在体内外氧化时所消耗的氧量，最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。但生物氧化是在细胞内温和的环境中（体温，pH接近中性），在一系列酶的催化下逐步进行的，因此物质中的能量得以逐步释放，有利于机体捕获能量提高ATP生成的效率。生物氧化过程中进行广泛的加水脱氢反应使物质能间接获得氧，并增加脱氢的机会；生物氧化中生成的水是由脱下的氢与氧结合产生的，CO2由有机酸脱羧产生。体外氧化（燃烧）产生的CO2，H2O由物质中的碳和氢直接与氧结合生成，能量是突然释放的。 代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水。由于此过程与细胞呼吸有关，所以将此传递链称为呼吸链（respiratory chain）。它们按一定顺序排列在线粒体内膜上。其中传递氢的酶或辅酶称之为递氢体，传递电子的酶或辅酶称之为电子传递体。不论递氢体还是电子传递体都起传递电子的作用（2H2H++2e），所以呼吸链又称电子传递链(electron transfer chain)。 呼吸链的组成 1．复合体Ⅰ—NADH-泛醌还原酶大部分代谢物脱下的2H由氧化型菸酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+）接受形成还原型菸酰胺腺嘌呤二核苷酸。复合体Ⅰ将还原型菸酰胺腺嘌呤二核苷酸中的2H传递给泛醌（ubiquinone），泛醌又称辅酶Q（Coenzyme Q，CoQ，Q）。人复合体Ⅰ中含有以黄素单核苷酸（flavin mononucleotide,FMN）为辅基的黄素蛋白（flavoprotein）和以铁硫簇（iron-sulfur cluster,Fe-S）为辅基的铁硫蛋白 （iron-sulfur protein）。黄素蛋白和铁硫蛋白均具有催化功能。 NAD+（辅酶Ⅰ，coenzyme I,Co I），与NADP+（辅酶Ⅱ，CoenzymeⅡCo Ⅱ）是烟酰胺脱氢酶类的辅酶，其结构式如下：
乳酸的生成与代谢
乳酸的生成与代谢 班级：体教11002班姓名：王康乐指导老师：吴宁博士中文名称：乳酸 英文名称：lactic acid 定义：是由乳酸脱氢酶的作用使丙酮酸还原而生成的，无氧糖酵解的终产物。 分子式：C3H6O3 结构简式：CH3CH(OH)COOH 一、运动时的乳酸生成： 人体内的葡萄糖经过无氧氧化后生成丙酮酸，丙酮酸经过一系列的脱氢酶系后生成乳酸。 二、人体活动时骨骼肌是产生乳酸的主要场所，乳酸生成量与运动强 度、持续时间及肌纤维类型等因素有关。 （1）准备活动时乳酸的生成：低强度负荷几乎不使乳酸增加，但人体活动前进行的准备活动，对后来运动中血乳酸的清除会产生动态影响。 （2）亚极量运动时乳酸的生成：在长时间进行亚极量强度运动时，乳酸增加通常会发生在运动的开始阶段和加速时期。 （3）极量运动时乳酸的生成：极量运动训练具有提高血乳酸最大浓度的效果，能增大肌肉中乳酸浓度的高限，因此，极量强度的训练可以是糖酵解系统供能达到最高水平，可以提高400—800
米跑、100—200米跑的成绩。 三、乳酸代谢 1、乳酸代谢是指机体将乳酸消除的生物化学过程。 2、消除乳酸的三条途径： （1）乳酸直接氧化成CO2和H2O。 （2）乳酸异生成葡萄糖或糖原。 （3）经汗、尿排除体外。 四、乳酸代谢的意义 1、有利于乳酸的再作用，乳酸可随血循环进入心肌和氧化能力强的骨骼肌，进行氧化释能或在肝脏作糖异生的底物，加速肝糖原、肌糖原的恢复，维持血糖平衡。 2、乳酸代谢可防止因乳酸过多而引起的代谢性酸中毒，对维持机体酸碱平衡有积极作用。 3、人体活动时，乳酸的清除使酵解的产物不断移去，有利于糖酵解继续进行，以维持糖酵解的供能速率。
运动产生乳酸是怎样
运动产生乳酸是怎样 现在生活和工作总是很忙，这个时候就会缺少运动的时间。人们突然之间的运动就会在运动后出现肌肉酸痛的情况，有些人知道是因为身体在运动后出现乳酸的情况造成的，但是有些人却不知道是怎么回事。那么，运动产生乳酸是怎样?希望通过对于这个问题的介绍，大家能够对这种现象有所了解。 乳酸是由于运动过程中，体内葡萄糖的代谢过程中产生的中间产物。由于运动相对过度，超过了无氧运动的强度，而导致机体内产生的乳酸不能在短时间内进一步分解为水和二氧化碳，氧气供应不足而形成无氧代谢，从而导致大量的过度产物乳酸在体内形成堆积。乳酸堆积会引起局部肌肉的酸痛。一般产生了乳酸堆积，如果要加速乳酸的排泄，一个是持续有氧运动，促使乳酸随着能量的代谢加速排出体外，再一个就是用热水熏蒸(如桑拿之类的)也是可以达到加速乳酸排泄的目的。 乳酸并不会造成运动后的肌肉酸痛。我们通常认为，乳酸会导致高强度运动后1-3天内的肌肉酸痛。然而，最新研究显示，乳酸可以作为高强度体力活动中的暂时能源，但会在运动结束后的1小时内被完全消耗。所以并不会造成几天之后的疼痛。
通常，身体通过消耗氧气来产能。但当你运动过于激烈的时候，身体对能量的需求会比正常有氧条件下更快。当这种情况发生时，身体会采用无氧方式产能。乳酸就是无氧产能方式的副产物。 你的身体可以在无氧状态下持续产能三分钟。在这个时间里，肌肉中的乳酸水平迅速升高，这与你在剧烈运动的同时感到燃烧感有关。 三分钟后，乳酸会使肌肉的运动减慢，提示你身体已经达到极限。这种防御机制，可以防止你受伤或感到疲劳。 最新理论表明，肌肉的疼痛，也被称作迟发性肌肉酸痛(DOMS)，是由高强度运动中肌肉的损伤造成的。肌肉在修复过程中可能会导致炎症、酸痛、敏感。 为了减轻运动后的肌肉酸痛，在运动前做适当的热身是很有必要的。适当的热身可以唤醒肌肉，让它们做好进行体力活动的准备。避免让自己超过身体的极限也是很必要的，你需要循序渐进。 通过上文中内容对于运动产生乳酸是怎样有了很大的认识
人体内的乳酸代谢
人体内的乳酸代谢 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
人体内的乳酸（C３H６O３）代谢 文／徐占胜 乳酸是人体代谢过程中的一种重要中间产物，它与糖代谢、脂类代谢、蛋白质代谢以及细胞内的能量代谢关系密切。本文从产生和消除这两个方面阐明它的代谢过程及其生物学意义。 1乳酸（C３H６O３）的产生 人体内的乳酸源于葡萄糖（C６H１２O６）和糖元的酵解过程。代谢过程十分复杂，需要众多的酶参与，这些酶都存在于细胞质基质中，因此，产生乳酸的场所是细胞质基质。具体过程可用如下反应式简单表示： C６H１２O６2C３H６O３+2ATP C６H１２O６（单位：糖元）2C３H６O３+3ATP 糖酵解是细胞广泛存在的代谢途径，特别是在耗能较多的组织细胞（如神经细胞、骨髓细胞、骨骼肌细胞和血红细胞）内更加活跃。但是，不同的细胞或同一细胞在不同状态下，乳酸的产生量有着显着的差异。如骨骼肌细胞正常状态下肌乳酸浓度为1mmoL·kg-1湿肌，而在剧烈运动时却高达39mmoL·kg-1湿肌。为什么会有如此大的差异呢 正常生理状态下，细胞内的糖分解速度较慢，产生的丙酮酸和NADH较少，并且绝大多数的丙酮酸可进入线粒体内被彻底氧化分解；大部分NADH通过线粒体膜上的电子穿梭系统将一对电子传递给线粒体内的NAD+，参与丙酮酸的氧化过程，自身转变为NAD+。细胞质基质中只存留少量的丙酮酸和NADH，在乳酸脱氢酶的作用下，生成乳酸。 运动时，随着细胞内ATP和CP的消耗，细胞质内的ADP、AMP、Pi和肌酸大大增加，激活了细胞内的糖分解过程，产生大量的丙酮酸和NADH，而且，其生成速率远远超过线粒体内的氧化速率，结果，丙酮酸和NADH在细胞质基质中大量积累，导致细胞内产生较多的乳酸。 另外，缺氧亦是引起乳酸增加的重要原因。当人处于缺氧或剧烈运动时，细胞供氧不足，线粒体内丙酮酸和NADH的氧化分解过程受抑制，从而导致丙酮酸和NADH在细胞质基质中大量积累，加快了乳酸的生成。 总之，细胞无时不在产生乳酸，但产量却因细胞活动状态和给氧状况的不同而有差异，具体可用下图表示：
乳酸盐代谢对人体健康的重要影响
乳酸盐代谢对人体健康的重要影响 乳酸盐在很久之前一直被认为是废物，有时甚至认为是有害的，但是随着科学家的研究发现，乳酸盐代谢对人体健康是非常重要的。乳酸盐参与人体内的各种反应，例如与激素的释放、酶活性的调节、机体代谢平衡都是有关的，除此之外，乳酸盐代谢可能还与糖尿病和癌症的病理有关，因此乳酸盐是人体内的重要物质，对人体健康有重要影响，同时随着科学技术的发展，科学家已经将乳酸盐应用于食品制作，在维持人体健康的同时还能起保护作用。本文对乳酸盐代谢对人体健康的影响做了详细阐述，加深人们对乳酸盐的认识，更好地发挥其对人类健康的有利作用。 标签：乳酸盐；代谢；人体健康 一、乳酸盐的穿梭作用 人体是一个复杂的生物体，存在大量各种各类的组织和器官，这些组织和器官既是相互独立的，同时又是一个相互联系的有机整体，他们之间时时刻刻存在物质和能量的交换，共同协作维持机体平衡，在这种平衡中，他们各自发挥各自的功能，一旦它们之间的协调关系失衡，人体就会产生疾病。但是各个组织和器官又是相对分离的，处于不同的营养状态的PH值的环境中，因此必须有一个循环系统来维持这些组织和器官的平衡，使其能很好地发挥作用，有调查显示各组织和器官之间的沟通者就是乳酸盐，乳酸盐的穿梭作用，使各细胞之间的PH、能量以及代谢达到平衡。乳酸盐可以在细胞器之间穿梭，有些细胞器需要氧化乳酸盐，但是有些细胞器可以产生乳酸盐，因此乳酸盐可以在细胞器之间进行穿梭是十分重要的，使机体的代谢有序进行，此外，乳酸盐也可以在细胞之间进行穿梭，据研究表明，乳酸盐的跨膜穿梭是由一种叫做一元羧酸的运输载体辅助完成的，其次，乳酸盐还可以通过循环系统进行穿梭，进而维持整个机体的平衡，避免疾病的发生。 二、乳酸盐在能量平衡中的作用 乳酸盐能够维持机体平衡，当机体氧气不足时能够为机体提供能量，它是在厌氧条件下唯一能够为人体提供能量的物质。乳酸盐为人体提供能量表现在不同的途径中。首先，乳酸盐，丙酮酸与NADH+/NAD+协调，共同为机体提供能量，然后，我们还知道乳酸盐可以进行糖异生作用，这个途径可以为葡萄糖的合成和分解提供能量。乳酸盐还可以为人体大脑提供能量，其中主要消耗能量的是神经元，大部分人认为，人体需要能量时，葡萄糖优先被利用，但是从吸收葡萄糖到产生能量之间还有一些步骤，而且，这些步骤很可能发生在多个细胞中，葡萄糖会被先降解为乳酸盐，然后再被神经元吸收，因此，直接为神经元提供能量的是乳酸盐。乳酸盐除了可以为神经元提供能量之外，还是一种信号分子，并且是一种集多种传感器为一体的信号分子，具有传递信号的作用。乳酸盐在维持能量平衡方面的作用还表现在下调脂肪酸的转运，降低机体对脂肪酸的吸收。当机体剧烈运用时，乳酸盐还能对人体肌肉起保护作用，因此乳酸盐在机体能量平衡中起